nghiên cứu tái sử dụng chất thải làm nhiên liệu thay thế trong sản xuất xi măng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TÁI SỬ DỤNG CHẤT THẢI LÀM NHIÊN LIỆU THAY THẾ TRONG SẢN XUẤT XI MĂNG Ngành : MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn: Th.S: Lâm Vĩnh Sơn Sinh viên thực hiện: Lương Thiện Tùng MSSV: 1191080120 Lớp: 11HMT01 TP.Hồ Chí Minh, tháng 03/2013 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn tới Thầy, Cô khoa Môi Trường Công Nghệ Sinh Học trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báo cho em thời gian học tập trường để em có tảng hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp hơm Để hồn thành Đồ án tốt nghiệp xin giử lời tri ân chân thành đến thầy Lâm Vĩnh Sơn, người tận tình hướng dẫn cho em suốt trình thực đề tài Đồ án cịn nhiều thiếu sót, kiến thức khơng nhiều thời gian cịn hạn chế, kính mong góp ý q Thầy, Cơ, bạn đọc dẫn thêm để Đồ án hoàn thiện Xin trân trọng giử lời cám ơn tới gia đình, bạn bè người ln giúp đỡ góp ý kiến giúp em q trình thực Đồ án tốt nghiệp Cuối cùng, em xin chúc toàn thể Thầy, Cơ, gia đình bạn bè sức khỏe, thành công hạnh phúc TP.HCM, tháng 03 năm 2013 (Sinh viên thực hiện) Lương Thiện Tùng LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết Đồ án kết nghiên cứu riêng hướng dẫn Thạc sĩ Lâm Vĩnh Sơn Những kết số liệu kết đồ án trung thực, thực hiên sở nghiên cứu lý thuyết,khảo sát tình hình thực tiễn thử nghiệm thực tiển phịng thí nghiệm Nội dung Đồ án có tham khảo sử dụng tài liệu, thơng tin tải tác phẩm, tạp chí trang web theo danh mục tài liệu Đồ án ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.1.1 Nguồn nhiên liệu hóa thạch ngày cạn kiệt tác hại việc sử dụng mức đến môi trường Nhiên liệu hóa thạch loại nhiên liệu tạo thành q trình phân hủy kỵ khí sinh vật chết bị chôn vùi cách 300 triệu năm.Các nguyên liệu chứa hàm lượng cacbon hydrocacbon cao Các nhiên liệu hóa thạch thay đổi dải từ chất dễ bay với tỷ số cacbon:hydro thấp methane, dầu hỏa dạng lỏng, đến chất không bay chứa toàn cacbon than đá Methane tìm thấy mỏ hydrocacbon dạng riêng lẻ hay với dầu hỏa dạng methane clathrates Về tổng quát chúng hình thành từ phần lại thực vật động vật bị hóa thạch chịu áp suất nhiệt độ bên vỏ Trái Đất hàng triệu năm Học thuyết phát sinh sinh vật Georg Agricola đưa vào năm 1556 sau Mikhail Lomonosov vào kỷ 18 Cơ quan thông tin lượng Hoa Kỳ (EIA) ước tính năm 2006 nguồn lượng nguyên thủy bao gồm 36,8% dầu mỏ, than 26,6%, khí thiên nhiên 22,9%, chiếm 86% nhiên liệu nguyên thủy sản xuất giới Các nguồn nhiên liệu khơng hóa thạch bao gồm thủy điện 6,3%, lượng hạt nhân 6,0%, lượng địa nhiệt, lượng mặt trời, lượng gió, nhiên liệu gỗ, tái chế chất thải chiếm 0,9%.Tiêu thụ lượng giới tăng năm khoảng 2,3% Than loại nhiên liệu sử dụng phổ biến lò gạch công nghiệp Than hay loại nhiên liệu rắn khác có đặc tính cần thiết để phân biệt thành loại than tốt, than xấu, than dễ cháy, khó cháy, có ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP nhiệt lượng cao, nhiệt lượng thấp v.v Để hiểu đặc điểm than ta có đặc tính sau Thành phần hoá học than: Trong than, nguyên tố cấu thành bao gồm thành phần sau: Cacbon Cacbon thành phần cháy chủ yếu nhiên liệu rắn, nhiệt lượng phát cháy kg cacbon gọi nhiệt trị cacbon, khoảng 34.150 kj/kg Vì lượng cacbon nhiên liệu nhiều nhiệt trị nhiên liệu cao Tuổi hình thành nhiên liệu già thành phần cacbon cao, song độ liên kết than lớn nên than khó cháy Hyđrơ Hydro thành phần cháy quan trọng nhiên liệu rắn, cháy toả nhiệt lượng 144.500 kj/kg Nhưng lượng hyđrơ có thiên nhiên Trong nhiên liệu lỏng hyđrơ có nhiều nhiên liệu rắn Các nhiên liệu hóa thạch tài ngun khơng tái tạo trái đất hàng triệu năm để tạo chúng lượng tiêu thụ diễn nhanh tốc độ tạo thành Sản lượng tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch làm tăng mối quan tâm môi trường Thế giới hướng tới sử dụng nguồn lượng tái tạo cách giúp giải vấn đề tăng nhu cầu lượng Việc đốt nhiên liệu hóa thạch tạo khoảng 21,3 tỉ carbon dioxide hàng năm, người ta ước tính q trình tự nhiên hấp thu phân nửa lượng khí thải trên, hàm lượng cacbon dioxit tăng 10,65 tỉ năm khí (một cacbon tương đương 44/12 hay 3,7 cacbon đioxit) Cacbon đioxit khí nhà kính làm tăng lực phóng xạ góp phần vào nóng lên tồn cầu, làm cho nhiệt độ trung bình bề mặt Trái Đất tăng ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP  Tác hại môi trường : Ở Hoa Kỳ, có 90% lượng khí nhà kính thải vào mơi trường từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch Đốt nhiên liệu hóa thạch tạo chất nhiễm khơng khí khác ơxít nitơ, điơxít lưu huỳnh, hợp chất hữu dễ bay kim loại nặng Theo Bộ Môi trường Canada: "Ngành điện số ngành công nghiệp đóng góp lớn vào phát thải liên quan đến hầu hết vấn đề khơng khí Sản xuất điện thải lượng lớn ơxít nitơ điơxít lưu huỳnh Canada, tạo sương mù mưa axít hình thành vật chất hạt mịn Nó nguồn thải thủy ngân cơng nghiệp lớn khơng thể kiểm sốt Canada Các nhà máy phát điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch phát thải vào mơi trường điơxít cacbon, chất tham gia vào trình biến đổi khí hậu Thêm vào đó, ngành có tác động quan trọng đến nước, môi trường sống loài Cụ thể, đập nước đường truyền tải tác động đáng kể đến nước đa dạng sinh học Về thuật ngữ kinh tế, ô nhiễm từ nhiên liệu hóa thạch xem yếu tố bên tiêu cực Thuế cách áp dụng chiều để thực chi phí xã hội cách rõ ràng hay nói cách khác chi phí nhiễm Mục đích làm cho giá nhiên liệu tăng cao để làm giảm nhu cầu sử dụng tức giảm lượng chất gây ô nhiễm đồng thời tăng quỹ để phục hồi môi trường 1.1.2 Hiện trạng phát thải CO tác hại phát thải Trong khoảng vài chục năm gần đây, biến đổi khí hậu ảnh hưởng nghiêm trọng đến quốc gia, gây hậu nặng nề Nguyên nhân tượng Chúng ta tìm hiểu vấn đề xung quanh tượng biến đổi khí hậu, mà trước hết số khái niệm: Sự ấm lên toàn cầu ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP phát thải khí CO Các nhà khoa học phân tích nguyên nhân làm tăng CO khí sau:  Chu trình cacbon Các nhà khoa học tính tốn rằng, khoảng 4,5 tỷ năm trước đây, trái đất bắt đầu hình thành, CO chiếm đến 80% khí Nhưng cách tỷ năm, lượng CO cịn khoảng 20-30% Trong khí cịn nhiều CO nên sống tồn Cây cối quang hợp mạnh làm cho nồng độ CO giảm xuống lượng oxy khí tăng lên Q trình quang hợp tạo phản ứng: CO + H2 O + lượng mặt trời  O + Đường Cây cối động vật hít thở tạo phản ứng: Đường + O  CO + H2 O + Năng lượng Ngoài ra, cối động vật chết, xác chết bị phân huỷ làm cho CO thoát Lượng CO khỏi khí hàng năm cân với lượng CO sinh thở phân hủy Nhờ chế mà môi trường ổn định Khi cối chết, chúng thải CO ra, q trình bình thường chu trình cacbon Nhưng cối bị đốn chặt để làm chất đốt CO2 thải khơng khí nhiều hơn, tốc độ thải CO gia tăng người gia tăng việc đốn hạ xanh làm chất đốt Nếu cối bị đốn hạ để làm vật liệu xây dựng, nhà cửa mà không đốt CO khơng phát thải nhiều, thiếu xanh nên hấp thụ CO không khí giảm lượng CO tăng lên Theo thống kê Liên hợp quốc, việc phá rừng mạnh thập kỷ 80 90 (thế kỷ XX) làm cho lượng CO khơng khí tăng lên, đồng thời lượng oxy khơng khí giảm rõ rệt ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP  Sự ấm lên toàn cầu Các nhà khoa học lý giải rằng, có nhiều phát thải khí CO nên đại dương ấm lên Nhưng có nhiều CO bị giam giữ nguồn nước bề mặt đại dương nhiệt độ đại dương tăng lên xảy tượng giải phóng nhiều CO bị giam giữ (vì độ hồ tan CO nước biển tỷ lệ nghịch với nhiệt độ) Như vậy, trái đất ấm lên, lượng CO nước đại dương giảm lượng CO khơng khí mặt nước lại tăng lên Tóm lại, có nhiều nguyên nhân làm cho lượng CO khơng khí tăng lên Có thể phân biệt CO tăng lên khí từ nguồn gốc nhờ cách đo đồng vị phóng xạ Cacbon có đồng vị: C-12, C-13 C-14 C12 có nơtron proton, đồng vị cacbon bền vững nhất, cịn C-13 có nơtron, C-14 có nơtron Khi đo tỷ lệ đồng vị cacbon CO xác định nguồn gốc Qua theo dõi, người ta biết việc dùng xăng dầu, đốt than cho nhà máy hoạt động phát thải nhiều khí CO  CO hiệu ứng nhà kính Hiệu ứng nhà kính Jean Baptiste Joseph Fourier (người Pháp) lần đặt tên Khái niệm dùng để hiệu ứng xảy lượng xạ tia nắng mặt trời xuyên qua cửa sổ (hoặc mái nhà kính) cách dễ dàng vật thể nhà hấp thụ xạ mặt trời nóng lên lại sản xuất tia hồng ngoại (mà tia hồng ngoại lại khó xun qua kính để ngồi) Vì vậy, nhiệt bị “nhốt” lại phía khiến cho nhà bị nóng lên Các xạ mặt trời qua lớp khí đến mặt đất tương tự Các bước sóng ngắn xuyên qua khí tương đối dễ dàng xuống mặt đất làm nóng vật thể hấp thụ ánh sáng mặt trời mặt đất ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP Khi nóng lên, vật thể lại xạ nhiệt độ thấp nên bước sóng tia xạ dài, vào cỡ tia hồng ngoại Khi xạ hồng ngoại vào khí quyển, khí có CO2 phân tử CO hấp thụ hồng ngoại mạnh (do cấu tạo phân tử CO 2, tia hồng ngoại kích thích mạnh dao động nguyên tử phân tử CO ) Vì vậy, tia hồng ngoại (tức sức nóng) khơng khỏi khí mà bị nhốt lại, khiến trái đất nóng lên Như vậy, phân tử khí CO khí có tác dụng lớp kính hiệu ứng nhà kính Trong khí khơng phải có CO2 gây hiệu ứng nhà kính mà cịn nhiều loại nước, mê tan, CFC Tuy nhiên, phát thải q nhiều hiệu ứng nhà kính CO gây lớn, ảnh hưởng mạnh đến tăng nhiệt độ trái đất, tức làm cho nhiệt độ tồn cầu tăng lên Do đó, muốn giảm thiểu ấm lên toàn cầu cần làm giảm phát thải CO 1.1.3 Tình hình nhiễm chất thải rắn đặc biệt chất thải nguy hại Chất thải công nghiệp đặc biệt chất thải nguy hại nhiều nước giới quan tâm nghiên cứu từ lâu chất thải nguy hại ảnh hưởng đến môi trường sức khỏe người Quản lý chất thải nguy hại vấn đề tương đối mẻ xúc công tác bảo vệ môi trường Việt Nam Cùng với q trình cơng nghiệp hố, đại hoá mạnh mẻ nước ta, lượng chất thải liên tục gia tăng, tạo sức ép lớn công tác bảo vệ môi trường Lượng phát thải lớn, nguy gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Hơn nữa, phát sinh chất thải nguy hại Việt Nam đa dạng nguồn chủng loại công tác phân loại nguồn cịn dẫn đến khó khăn cho cơng tác quản lý xử lý Trước gia tăng nhanh chóng chất thải nguy hại, cơng tác quản lý, xử lý chưa đáp ứng yêu cầu bảo vệ môi trường Thực tế cho thấy, việc quản lý xử lý chất thải không an toàn, đặc biệt loại chất thải ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP nguy hại, để lại hậu nặng nề môi trường, gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng điểm tồn lưu hóa chất, thuốc bảo vệ thực vật, bãi rác không hợp vệ sinh, bãi đổ chất thải nhà máy sản xuất Vì vậy, quản lý xử lý an toàn chất thải, đặc biệt chất thải nguy hại nhằm giảm thiểu nguy ô nhiễm môi trường hạn chế tác động xấu tới sức khỏe người vấn đề cấp bách công tác bảo vệ môi trường nước ta giai đoạn Với tốc độ phát triển kinh tế mạnh công nghiệp chủ đạo để phục vụ cho q trình cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước chắn q trình hoạt động sản xuất cơng nghiệp tạo chất thải việc quản lý chất thải đặc biệt chất thải nguy hại Chất thải dầu cặn, sơn thải, thuốc bảo vệ thực vật hết hạn, hóa chất thải, vật liệu bị nhiễm từ q trình sản xuất Nó sản phẩm hết hạn sản phẩm lỗi, vật liệu thừa sau kết thúc đợt sản xuất Dù dạng lỏng, rắn khí việc xử lý chất thải có trách nhiệm ln điều cần thiết Vì phải có biện pháp quản lý chất thải để giảm thiểu tới mức thấp đến mơi trường sống Tháp quản lý chất thải mong muốn Đây cách xếp loại biện pháp xử lý chất thải rắn nói chung xử lý chất thải cơng nghiệp khơng nguy hại nguy hại nói riêng theo cấp độ, từ hình thức lý tưởng khơng tạo tạo chất thải đến hình thức xử lý chất thải “tệ hại nhất” hồn tồn khơng kiểm sốt phần hình ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 3.1.5.19 Hình ảnh trình phân tích mẫu Bảng 3.24: Bảng q trình tiến hành phân tích mẫu Phân tích nhiệt trị Đo pH , flash point Phân tích hàm lượng lưu huỳnh Kiễm tích hàm lượng clo Phân tích hàm lượng kim loại vệ sinh dụng cụ 56 ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 3.1.6 Thí nghiệm thuyết lập nghiệm thức thay Theo kết nhiệt lượng than 24,516,000 KJ Nhiệt lượng hỗn hợp 15 loại chất thải 9,641,300 KJ Vậy nhiệt lượng than gấp 2.54 lần nhiệt lượng hỗn hợp 15 loại chất thải, đồng nghĩa với việc đốt 2.54 chất thải sinh lượng với đốt than Thuyết lập tỷ lệ thay hỗn hợp chất thải với than sở nhiệt lương than gấp 2.54 lần nhiệt lượng hỗn hợp chất thải Theo số liệu chương để sản xuất clinker cần 102 kg than để sản xuất 100 clinker cần 10.2 than làm lượng Bảng 3.25:Bảng thuyết lập nghiệm thức thay than hỗn hợp chất thải Ngiệm thức thay Hệ số thay than hỗn hợp chất thải (% ) 0% Nghiệm 10% Nghiệm 20% Nghiệm 30% Nhiệt lượng cần sản xuất 100 Tấn clinker ( triệu Jun ) 250000 250000 250000 250000 nhiệt lượng than cung cấp (Triệu Jun) Khối lượng Than cung cấp (tấn) Nhiệt lượng hỗn hợp chất thải cung cấp (triệu Jun) Khối lượng Hỗn hợp chất thải cung cấp (tấn ) 250000 220050 200000 175000 10.2 9.18 8.16 7.14 25000 50000 75000 2.59 5.18 7.77 Nghiệm :Tỷ lệ 10% Để thay 10% lượng than cho việc sản xuất 100 clinker tuơng ứng với việc thay 1,02 than  cần có 2.59 hỗn hợp chất thải Nghiệm : Tỷ lệ 20 % Để thay 20% lượng than cho việc sản xuất 100 clinker tuơng ứng với việc thay 2,04 than  cần có hỗn hợp chất thải 5.18 hỗn hơp chất thải 57 ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP Nghiệm 3: Tỷ lệ 30% Để thay 30% lượng than cho việc sản xuất 100 clinker tuơng ứng với việc thay 3,06 than  cần có 7.77 hỗn hợp chất thải 3.1.7 Hệ số thay than tối ưu chất thải Chọn hệ số thay 20% tối ưu : Nếu chọn 10% khơng tận dụng hết khả lò tận dụng tối ưu lượng nhiệt từ chất thải Còn chọ 30% q trình sản xuất khơng liên tục nhiệt lượng loại chất thải khác nhau, q trình vận hành lị gặp nhiều trở ngại bên cạnh chất thải với 3.1.8 Sự cố xảy lị đốt chất thải Sự cố nhiệt cục lò lượng chất thải cho vào lị vị trí có độ ẫm cao Cách phịng tránh kiễm sốt trộn chất thải với cho độ ẫm ổn định trước cho chất thải vào lò Các chất thải có hàm lượng kim loại cao Hg, As oxit nhôm, Canxi, Magie ảnh hưởng đến chất lượng clinker Cách phòng tránh kiễm soát tất hàm lượng kim loại oxit trước cho chất thải vào lò 3.1.9 Chất lượng clinker có tận dụng chất thải làm nhiên liệu thay Ngày /hàm lượng (ppm ) Kết kim loại nặng mẫu Clinker Hg Cu AS Cr Zn Th Ni 10/2/13 100 80 140 120 11/2/13 12/2/13 112 90 1 45 44 122 121 2 132 132 Qua bảng kết cho thầy chất lượng cliker ngày nghiên cứu khơng có khơng bị ảnh hường 3.2 Kết nghiên cứu 3.2.1 Lượng than tiết kiệm theo hệ số tối ưu 58 ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP Cứ sản xuất 100 clinker có tận dụng nhiệt từ chất thải tiết kiệm 2,04 than Với cơng suất 4500 clinker/ngày đêm vòng 24 tiếng tiết kiệm 91,8 than làm lượng cho trình sản xuất Xi Măng Lợi ích kinh tế 91,8 x 2200000= 201960000 vnd (giá than thị trường thời điểm nghiên cứu 2200000 vmd/tấn ), đồng thờ giãm khoảng 330 khí CO phát thải mơi trường (vì lý thuyết dốt đơn vị Cacbon điều kiện đủ oxy sinh sinh CO  91,8 x = 330) 3.2.2 Lượng chất thải xử lý theo hệ số tối ưu Lượng chất thải xử lee tương ứng tái sử dụng tận dụng chất thải làm thay than để sản xuất 100 clinker 5,202 số chất thải xử lý 24 tiếng 234,09 hỗn hợp chất thải Tùy thuộc vào loại chất thải mà chủ nguồn thải trả cho cơng ty Xi Măng phí quản lý xử lý chất thải theo bảng 4.1 Bảng 3.26: Bảng chi phí cho việc quản lý xử lý chất thải stt Loại chi phí VN đồng /tấn Hành chánh 1000000 Kiễm tra mẫu 15000000 Vận chuyển 20000000 Bao bì chứa 200000 Lưu kho 20000000 Bảo trì thiết bị 5000000 Phối trộn 5000000 tổng cộng 66200000 59 ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 3.2.3 Diện tích tiêu tốn để chơn lấp hợp vệ sinh lượng chất thải chất thải không tái sử dụng Theo kết nghiên cứu ngày đêm có 234 chất thải tận dụng làm nhiên làm đồng thời chất thải xữ lý cách triệt để Đặt giả thuyết hỗn hợp bao gồm 15 loại chất thải điều nằm phụ lục ( Danh mục chất thải phép chôn lấp ) TCXDVN 320;2004, theo TCXDVN 320:2004 (bảng phận.2.2 khu chôn lấp ) muỗi ngày giãm khoảng 3500  5000 m2 diện tích để chơn lấp hộp vệ sinh số lượng chất thải nêu Bảng 3.27: Diện tích chơn lấp ( trích TCXDVN 320:2004 phần 5.2.2 khu chôn lấp) Khối lượng chất thải tiếp nhận Diện tích chơn lấp ((m2) (tấn/ngày) (1) (2) ≤ 10 300-500 >10 - 20 >500-1.000 >20 - 50 >1.000-2.000 >50 - 100 >2.000 - 3.500 > 100 >3.500 – 5.000 60 ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Qua kết nghiên cứu việc tái sử dụng chất thải lam nhiên liệu thay than sản xuất Xi măng việc khả thi thực thực tế Bài nghiên cứu vạch giải pháp giải vần đề sau : Thứ nhất: Giải tốn cho việc giãm chi phí sản xuất cho trình sản xuất xi măng giãm lượng than sử dụng trình nung clinker Thứ 2: Giảm tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch Thứ 3: Giãm phát thải khí CO2 gây hiệu ứng nhà kính Thứ 4: Xử lý triệt để chất thải công nghiệp giảm gánh nặng môi trường chất thải công nghiệp gây chất thải nguy hại 4.2 Kiến nghị Các quan nhà nước có thẩm quyền nên khuyến khích tạo hội cho công ty xi măng tiếp cận áp dụng việc tận dụng chất thải công nghiệp làm nhiên liệu thay trình sản xuất xi măng Các công ty Xi măng chuẩn bị xây dụng nên tính tới việc áp dụng tái sử dụng chất thải làm nhiên liệu thay cho than từ lúc thiết kế lị nung Xi Măng Các cơng ty Xi Măng hoạt động nên hướng tới chỉnh sửa quy trình sản xuất để áp dụng tái sử dụng chất thải làm nhiên liệu thay Các công ty có phát sinh chất thải cơng nghiệp đặc biệt chất thải nguy hại nên xem xét chuyển chất thải đến cho công ty Xi măng có áp dụng tái sử dung chất thải cơng nghiệp làm nhiên liệu thay để quản lý xử lý chất thải công nghiệp cách an tồn, thân thiện bảo vệ mơi trường sống hệ mai sau 61 ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO Bài giảng công nghệ sản xuất xi măng Thầy Nguyễn Minh Quang trường Đại Học Cơng Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh Chương phân tích nhiên liêu liệu Hoa Hữu Thu nhà xuất Đại Học Quốc Gia Hà Nội Bài giảng hóa phân tích Thầy Nguyễn Văn Trọng trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh Giáo trình Chất Thải Rắn cô Vũ Hải Yến tường Đại Học Kỷ Thuật Cơng Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh Quy chuẩn tiêu chuẩn pháp luật có liên quan : QCVN 07 ngưỡng chất thải nguy hại , TCXDVN 320:2004 tiêu chuẩn thiết kế bải chôn lấp chất thải nguy hại Tài liệu số liệu từ internet :http://vi.wikipedia.org/wiki/Nhi%C3%AAn_li%E1%BB%87u_h%C3%B3a_th%E1%BA %A1ch http://batdongsan.com.vn/vat-lieu-xay-dung/nganh-cong-nghiep-xi-mang-vo-tranar43018 http://web.worldbank.org/WBSITE/EXTERNAL/COUNTRIES/EASTASIAPACIFICEXT/ EXTEAPREGTOPENVIRONMENT/0,,contentMDK:22346406~pagePK:34004173~piP K:34003707~theSitePK:502886,00.html 62 ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.1.1 Nguồn nhiên liệu hóa thạch ngày cạn kiệt 1.1.2 Hiện trạng phát thải CO tác hại phát thải 1.1.3.Tình hình nhiễm chất thải rắn đặc biệt chất thải nguy hại 1.1.4 Ngành công nghiệp Xi Măng gặp nhiều khó khăn 10 1.2 Tính cấp bách đề tài 11 1.3 Mục tiêu phạm vi đề tài 11 1.4 Phương pháp nghiên cứu 11 1.4.1 Phương pháp luận 11 1.4.2 Phương pháp cụ thể 12 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT XI MĂNG 13 2.1 Lịch sử thuật ngữ Xi Măng 13 2.2 Hiện trạng ngành công nghiệp Việt Nam xi măng thời gian gần 14 2.3 Công nghệ sản xuất xi mang lò quay 18 2.3.1 Quy trình sản xuất………………………………………… ……… 16 2.3.2 Thuyết quy trình : 20 i ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 2.4 lượng than cần thiết để sản xuất clinker 23 CHƯƠNG III: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU…………….25 3.1 Nội dung nghiên cứu……………………………………………………26 3.1.1 Cơ sở vật chất hỗ trợ cho trình nghiên cứu …26 3.1.1.1 Hệ thống làm lạnh, thơng gió tủ hút 26 3.1.1.2 Các thiết bị hỗ trợ trình nghiên cứu 27 3.1.2 Nguồn gốc mẫu 29 3.1.3 Phương pháp lấy mẫu trình lấy mẫu 29 3.1.4 Q trình kiễm sốt nhiệt lương chất lượng chất thải………….34 3.1.5 Q trình thí nghiệm:thí nghiệm phân tích nhiệt than 15 loại chát thải 33 3.1.5.1 thí nghiệm thực tế nguyên liệu than 33 3.1.5.2 Mẫu Dầu thải : Bao gồm mẫu, mẫu dàu mẫu dầu lẫn nước 33 3.1.5.3 mẫu nước thải……………………………………………… 36 3.1.5.4 Mẫu giẻ thải………………………………………………… … 37 3.1.5.5 Mẫu bao bì thải 38 3.1.5.6 Mẫu hóa chất thải bao gồm loại, loại dạng rắn dạng lỏng 39 3.1.5.7 Mẫu hàng tiêu dùng thải 41 3.1.5.8 Mẫu cao su thải 42 3.1.5.9 Mẫu trấu 43 ii ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 3.1.5.10 Mẫu rác compost 44 3.1.5.11 Mẫu dung môi thải 45 3.1.5.12 Mẫu thuốc BVTV rắn hết hạn bao gồm dạng rắn lỏng 46 3.1.5.13 Mẫu nguyên liệu hạn 48 3.1.5.14 Mẫu Mùn khoan dầu khí 49 3.1.5.15 Mẫu sơn thải bao gồm sơn thải rắn sơn thải lỏng 50 3.1.5.16 Mẫu bùn thải 52 3.1.5.17 tỷ lệ chất thải hỗn hợp 15 loại chất thải 53 3.1.5.18 Nhiệt lượng trung binh hỗn hợp ……… ………….……….55 3.1.5.19 Hình ảnh q trình phân tích mẫu 56 3.1.6 Thí nghiệm thuyết lập nghiệm thức thay 57 3.1.7 Hệ số thay than tối ưu 58 3.1.8 Sự cố xảy lò đốt chất thải 58 3.1.9.Chất lượng clinker sau sử dụng chất thải làm nhiên liệu thay 58 3.2 Kết nghiên cứu……………………………………… ………… 64 3.2.1 Lượng than tiết kiệm hệ hệ số thay tối ưu 58 3.2.2 Lượng chất thải xử lý theo hệ số tối ưu 59 3.2.3 Diện tích tiêu tốn để chơn lấp hợp vệ sinh lượng chất thải chất thải không tái sử dụng…………………………………… ……… 60 iii ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………… .61 4.1.Kết luận…………………………… ………………………… … 61 4.2 Kiến nghị…………………………………………………………… 61 iv ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 :Thành phần hóa học sản xuất xi măng…………… 21 Bảng 2.2 : Biến đổi vật chất theo nhiệt độ trình sản xuất clinker 21 Bảng 3.1: Các thiết bị phục vụ cho trình nghiên cứu……………….… 28 Bảng 3.2 Hình ảnh trình lấy mẫu…………………………….… ……32 Bảng 3.3: Bảng kiễm soát chất lượng chất thải trước cho vào lị……….33 Bảng 3.4: kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu dầu lẫn nước………………………………………………………………………….34 Bảng 3.5:kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu dầu thải………………………………………………………………………… 36 Bảng 3.6: Bảng kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu nước thải……………………………………………….………………………… 37 Bảng 3.7 :kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu giẻ thải………………………………………………………………………… 39 Bảng 3.8: Bảng kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu bao bì thải………………………………………………………………………… 40 Bảng 3.9:kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu hóa chất lỏng………………………………………………………………………… 41 Bảng 3.10:kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu hóa chất rắn…………………………………………………………………… ……42 Bảng3.11:kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu hàng tiêu dùng thải…………………………………………………………………….43 v ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 3.12:kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu cao su thải………………………………………………………………………… 44 Bảng 3.13: kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu trấu thải 46 Bảng 3.14: kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu rác compost…………………………………………………………………… 47 Bảng 3.15: kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu dung mơi thải ………………………………………………………………………… 48 Bảng 3.16 :kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu thuốc bảo vệ thực vật rắn………………………………………………………………… 49 Bảng 3.17 :kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu thuốc BVTV dạng lỏng…………………………………………………………….50 Bảng 3.18 :kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu nguyên liệu hạn …………………………………………………………………… 52 Bảng 3.19: Bảng kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu mùn khoan ……………………………………………………………………… 53 Bảng 3.20 : Bảng kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu sơn rắn………………………………………………………………………… 54 Bảng 3.21: Bảng kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu sơn lỏng………………………………………………………………………… 55 Bảng 3.22 :kết phân tích nhiệt lượng thành phần hóa mẫu bùn thải …………………………………………………………………………… 56 Bảng 3.23 : Bảng nhiệt lượng trung bình hỗn hợp chất thải……………60 Bảng 3.24: Bảng trình tiến hành phân tích mẫu……………………… 61 vi ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 3.25: Bảng thuyết lập nghiệm thức thay than hỗn hợp chất thải………………………………………………………………………… 62 Bảng 3.26: Bảng chi phí cho việc quản lý xử lý chất thải…… 64 Bảng 3.27 : Diện tích chơn lấp ( trích TCXDVN 320:2004 phần 5.2.2 khu chơn lấp)……………………………………………………………… 65 vii ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ tháp quản lý chất thải rắn………………………………… Hình 2.1 : Quy trình sản xuất xi măng lị quay…………………………… 19 Hình 2.2: Hình ảnh bên ngồi lị nung clinker………………………….22 Hình 2.3: bệ đở lị nung clinker 23 Hình 2.4: Hình ảnh mặt cắt bên cuả lị nung clinker 24 Hình 3.1: Tận dụng chất thải lam nhiên liệu thay 26 Hình 3.2: Hình ảnh phịng thí nghiệm phục vụ trình nghiên cứu 27 Hình 3.3: Hình ảnh tủ hút yêu cầu bảo hộ thí nghiệm 27 Hình 3.4: Hình ảnh mẫu than thử nghiệm 34 Hình 3.5: Đồ thị so sánh nhiệt lượng 15 loại chất thải … 58 Hình 3.6: Đồ thị thể % khối lượng loại chất thải 59 viii ... tiêu đề tài nghiên cứu tìm nghiệm số thích hợp cho việc tái sử dụng chất thải làm nhiên liệu thay than trình nung luyện xi măng Phạm vi đề tài nghiên cứu so sánh nhiệt lượng chất thải với Than... 15 loại chất thải tìm nghiệm số thay than chất thải Bên cạnh phương pháp phân tích hóa học để phân tích thành phần tính chất chất thải đảm bảo việc tái sử dụng chất thải làm nhiên liệu thay than... việc sử dụng nguồn nhiên liệu thay than từ chất thải công nghiệp không ảnh hưởng đến chất lượng Xi Măng khơng thiết kế lị nung Xi măng 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Phương pháp luận Nguồn nhiên